专利名称：新型蜗壳流道高效率泵装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种新型蜗壳流道高效率泵装置。新型蜗壳流道高效率泵装置进水采用新 型蜗壳型流道，出水也采用新型蜗壳型流道；新型蜗壳流道高效率泵装置主要适用于立轴式 低扬程大型轴流泵及导叶式混流泵泵站工程。
2.
背景技术：
低扬程大型泵安装型式有立轴式、卧轴式、斜轴式及贯流式等，其中立轴式泵配置不同 进、出水流道又形成多种泵装置型式。国内已建300余座低扬程大泵站基本均用立轴泵，其 进水流道多采用肘形弯管式；出水流道有弯管一直管式和弯管一虹吸管式。根据泵站技术发 展和实践，立轴式大型泵进水和出水均采用蜗壳型流道是完全可行的。与常规立轴式泵装置 及与卧轴式贯流泵装置相比，采用蜗壳进水、蜗壳出水的泵装置，有以下突出优点①流道 型线简单，施工方便。②基础埋深小。以泵叶轮直径D为基数，站身底板可抬高0.5i)以上。 ③机泵轴向尺寸短。以泵叶轮直径Z)为基数，通常可縮短0.5D以上。④泵体可采用抽芯结 构，能方便地从出水流道整体吊出，安装、检修方便。(D与弯管一虹吸管出水流道方案及与 贯流泵方案相比，顺水流方向尺寸短。以泵叶轮直径D为基数，通常可縮短(3 5)D甚至更 多。⑥新型蜗壳流道高效率泵装置与常规立轴式泵装置及贯流泵装置相比，泵站水下土建结 构工程量及投资可节省1/5以上。
3. 发明内容
根据试验实测，常规蜗壳进水流道水力损失稍大于合理设计的肘形弯管进水流道；常规 蜗壳出水流道水力损失也大于合理设计的弯管一直管式或弯管一虹吸管式出水流道。但是， 根据试验和分析，蜗壳进水流道水力损失主要是蜗壳段损失，减少水力损失可以通过改善型 线和扩大断面实现；蜗壳出水流道水力损失主要是与蜗壳段型线、尺寸密切相关的泵出口扩 散损失，其次是流道出口段损失。减少泵出口扩散损失重点是泵导叶后扩散管、导流锥合理 设计和优化；同时，适当扩大过流断面效果显著。本实用新型蜗壳进、出水流道主要特征 进、出水流道蜗壳段平面宽度分别大于进口与出口段流道净宽；泵吸水室导水锥与喇叭管之 间形成环形渐縮过流通道；泵出水室导水锥与喇叭管之间形成环形渐扩过流通道。本实用新 型蜗壳进水流道的设计方法在于在保持流道宽度不变的条件下，将蜗壳段弧线曲率半径加 大，以加大吸水喇叭管直径，减小蜗壳断面及喇叭管下柱形断面流速，改善泵进口流态，减 少水力损失。通过泵站结构分析可知，加大蜗涡壳段曲率半径，对多机组泵站中隔墩刚度、 强度并无影响，但过流断面却明显加大。本实用新型蜗壳出水流道的设计方法在于在保持流道宽度不变的条件下，将蜗壳段弧线曲率半径加大，以加大扩散管直径，减小扩散管出口 及蜗壳断面流速，减少水力损失。经高精度专门试验台模型试验验证，新型蜗壳流道泵装置 以叶轮直径Z)-0.3m模型泵进、出水流道阻力损失系数^^ (sVm5)衡量，其数值可由6.0
8.0降至3.5 4.0;采用优秀水力模型、正常流道宽度、净扬程5m左右条件下，Z) = 0.3m 模型泵装置效率可提髙3 4%，最高可达到79 80%，接近或达到平直流动的贯流泵装置理想 的效率指标。
4.
图1为新型蜗壳进水流道图，上部(1)系剖面图，下部(2)系平面图；图2为新型蜗 壳出水流道图，上部(1)系剖面图，下部(2)系平面图；图3为蜗壳进出水流道泵装置示
意图，图中丄,、^分别表示进水、出水流道段长度，V。 V5表示相应部位高程，D、 A别表示上、下喇叭口直径。
5.具体实施方式
对照附图1,本实用新型蜗壳进水流道包括进口段、直线段和蜗壳段。本实用新型蜗壳 进水流道设计除满足常规成熟的设计要求外，在特定流道宽度条件下，将蜗壳段弧线曲率半 径适当加大，减小蜗壳断面及喇叭管下柱形断面流速，改善泵进口流态，减少水力损失。
对照附图2，本实用新型蜗壳出水流道类似倒置的蜗壳进水流道，包括蜗壳段、直线段 和出口段。本实用新型蜗壳出水流道设计除满足常规成熟的设计要求外，在特定流道宽度条 件下，将蜗壳段弧线曲率半径适当加大，减小扩散管出口及蜗壳断面流速，减少水力损失。
对照蜗壳进出水流道泵装置示意图(附图3)，本实用新型蜗壳出水流道的设计方法还在
于将流道直线段底壁适当下倾，以加大出口断面，减小水力损失，提高泵装置效率。
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权利要求1. 一种新型蜗壳进出水流道高效率泵装置，其特征在于采用新型蜗壳进水流道并同时采用新型蜗壳出水流道；蜗壳进水流道和蜗壳出水流道蜗壳段平面宽度分别大于进水口与出水口处流道净宽。
2. 按权利要求1所述的新型蜗壳进出水流道高效率泵装置，其特征在于进水流道蜗壳 段有导水锥；导水锥与喇叭管之间形成环形渐縮过流通道。
3. 按权利要求1所述的新型蜗壳进出水流道高效率泵装置，其特征在于出水流道泵导 叶出口有断面渐增的喇叭管型扩散管。
4. 按权利要求1所述的新型蜗壳进出水流道高效率泵装置，其特征在于泵导叶出口扩 散管内有钢结构的导水锥，喇叭管型扩散管与导水锥之面形成环形渐扩过流通道。
专利摘要本实用新型是一种适用于立轴式大型轴流泵及导叶式混流泵的新型蜗壳流道高效率泵装置；新型高效率泵装置进水、出水均采用特殊设计的新型蜗壳型流道。新型蜗壳流道特征在于蜗壳进水流道和蜗壳出水流道蜗壳段平面宽度分别大于进口与出口直线段流道净宽。与常规泵装置相比，新型泵装置既利于减少工程基础挖深，施工、安装、维修方便，工程量、工程投资省；同时，采用新型蜗壳流道也利于减少水力损失，能较大幅度地提高泵装置效率。
文档编号F04D29/44GK201246343SQ20072017732
公开日2009年5月27日 申请日期2007年9月18日 优先权日2007年9月18日
发明者严登丰, 冯旭松, 李彦军, 胡德义, 强 葛, 陈松山, 颜红勤 申请人:严登丰